适应新排放标准的火电厂除尘技术

适应新排放标准的火电厂除尘技术

研究论文（Articles）

节能减排

适应新排放标准的火电厂除尘技术

陈国榘

中国科学院广州能源研究所，广州510070

摘要

简要介绍历次修订《火电厂大气污染物排放标准》时，中国火电厂在开发和应用电除尘器、袋除尘器、电袋复合除尘器方面的

改进；指出电除尘器按传统凭飞灰比电阻和化学成分确定驱进速度并进行电除尘器选型设计，其偏差颇大；提出应更重视飞灰物相组分，还要重视显微结构、浸润性、黏附性、粒径分布和视密度、煤的燃烧方式、炉温、燃烧气氛等的影响；推荐用满足排放浓度所需要的比集尘面积数值判别不同煤质和飞灰的电除尘难易性；比较电除尘器、袋除尘器、电袋复合除尘器的技术特点和技术经济性后，建议：①煤、灰品质较稳定，比集尘面积＜160m2/（m3·s-1）就能达标者，优先选用电除尘器；②煤、灰品质多样或多变，比集尘面积≥·160m2/（m3s-1），或已运行的除尘器需大幅提高除尘效率才能达标者，优先选用电袋复合除尘器，它与袋除尘器一样能够有效地捕集PM10和PM2.5微尘；③燃煤硫分低，除尘器进口烟尘浓度较低，烟气速度场、浓度场、温度场和漏风比较均匀时，需要比集尘面·积≥160m2/（m3s-1）才能达标者，优先选用袋除尘器。

关键词排放标准；电除尘器；袋除尘器；电袋复合除尘器；比集尘面积；煤质；飞灰；技术特点；技术经济比较

中图分类号X701.2，TM621.7文献标识码A文章编号1000-7857（2010）03-0090-06

DustControlTechnologiesUndertheNewEmissionStandardforThermalPowerPlants

CHENGuoju

GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510070,China

Abstract

Theprogressofdustcontroltechnologiesforthermalpowerplantsaccompanyingwiththesuccessiverevisionsofemission

standardsarereviewedinthispaper.Electrostaticprecipitator(ESP),BagFilter(BF)andESP-BFintegration(COPAC)areamongthosetechnologiesadoptedformeetingthesestandards.ItispointedoutthattodesigntheESPwithamigrationvelocity,itisnotenoughtoconsideronlythedustresistivityandthechemicalcomposition,whichwouldinvolvealargeerror.Onehastoconsidertheinfluencesofdustmineralcompositionandotherpropertiessuchasmicrostructure,infiltration,adhesion,particlesizedistributionandapparentdensity,aswellasthecoalcombustionmethod,furnacetemperature,andcombustionatmosphere.ItisrecommendedtousetheSpecificCollectionArea(SCA)oftheESPasanindexofthedustprecipitabilityfordifferentflyashes,producedfromdifferentcoalcombustions.BasedontechnicalandeconomicalcomparisonsbetweenESP,BFandCOPAC,thefollowingsuggestionsaremade.(1)Incaseofstablecoalsupply,

··theESPispreferred,whenSCA＜160m2/(m3s-1)inordertomeettheemissionstandard;(2)COPACispreferred,whenSCA≥160m2/(m3s-1)

isrequiredwithavarietyoforchangeablecoalsuppliesorincasewhenitisnecessarytoobviouslyimprovetheexistingESPperformanceinordertomeettheemissionstandard.COPACcanalsocollectM10andPM2.5fineparticulatesinthesamemannerasBF.(3)BFis

·preferredwhenSCA≥160m2/(m3s-1)isrequiredandincaseoflowsulfurcoal,lowinletdustconcentration,uniformgas/dustdistribution

andevenairleakage.

Keywordsemissionstandard;electrostaticprecipitator;bagfilter;electrostaticprecipitatorandbagfilter;specificcollectionarea;coal

properties;flyash;technicalfeatures;technicalandeconomiccomparison

新的《火电厂大气污染物排放标准》即将颁布实施，新建火电厂烟尘排放浓度必须执行粉尘排放浓度CO≤30mg/Nmm3

新标准。这对于火电行业来说，既是新的挑战，更是攀登除尘技术新高峰的机遇。

收稿日期：2009-12-07

作者简介：陈国榘，研究员，研究方向为烟气净化及其测试技术，电子信箱：chenguoju@

，

适应新排放标准的火电厂除尘技术

研究论文（Articles）

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1.1

《火电厂大气污染物排放标准》促进火电厂除尘技术和设备进步

电除尘器

该厂扩建的丰泰电厂2×200MW机组再次采用澳大利亚旋转喷吹清灰滤袋除尘器，Ryton滤料，排放浓度＜30mg/Nm3[6]。这一成功试用大大鼓舞了一批火电厂采用滤袋除尘器的勇气。如高井电厂100MW，焦作电厂、鸟海电厂200MW，托克托电厂

1980年之前，火电厂执行《工业“三废”排放试行标准》

（GBJ4—1973）[1]，烟尘排放量按烟囱高度限制，利用高烟囱排放对策除尘效率为80%～90%即可达标。火电厂主要使用高效多管除尘器、低阻文丘里除尘器或斜棒栅除尘器都能达标。直至20世纪70年代末才有少量国产SHWB型和由电力部门组织分别在福建邵武、永安电厂研发的电除尘器。火电厂电除尘技术落后于其他行业，电除尘器在全国所占比例极微。80年代电力部门研发的电除尘技术和设备获长足进步。

2×300MW等机组都先后采用袋除尘器。在滤袋没破损时袋除

尘器的排尘浓度＜30mg/Nm3。但这批除尘器中最先使用的电厂滤袋寿命也没超过30000h就出现破袋和局部“糊袋”。最近正计划在其前面增加电场而改造成电袋除尘器。

1.3电袋复合除尘器

在中国，实际上有相当一部分电除尘器因对煤质、飞灰

特性认识不足，设计选型失误，或因煤质多变，或因除尘器受损、失修等原因不能达标。2001年开始，就有在原电除尘器壳体中将电、袋两类除尘技术的优点互扬、缺点互补，研发出电袋复合除尘器。其滤袋有立式圆袋、低压脉冲清灰[7]和卧式扁袋、循环净烟气脉动清灰[8]两种型式。它们都大大提高了除尘性能，排放浓度CO≤30mg/Nm3，除尘器阻力比袋除尘器低

1991年的《燃煤电厂大气污染物排放标准》（GB13223—1991）[2]对火电厂太优惠，排放标准随燃煤灰分增加放宽，烟

尘浓度2000mg/Nm3甚至只要≤3300mg/Nm3即可达标，《火力发电厂设计技术规程》（DL5000—94）限定火电厂的电除尘器设计除尘效率仅为98%。

1996年的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—1996）[3]，虽将排尘浓度限值提高到200～600mg/Nm3，但仍宽于

其他行业。80年代之后，火电厂电除尘技术和电除尘器数量都得到飞速发展。90年代中期，火电厂电除尘器占全国比例已达65.3%，1998年更是上升到75%，并催生了中国巨大的电除尘设备产业[4]。

400～600Pa。前者清灰周期约30～60min（比常规的袋除尘器

长），后者清灰周期长至6～8h。这种新型的电袋复合除尘设备既适用于现有电除尘器的提效改造，又可用于新建的电除尘难收粉尘项目，已经投运的几十台25～600MW机组中，最长运行时间超过5年。目前前者也将用于中国在印度承建的

600MW火电厂工程中。

2003年的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003）[5]，规定新建火电机组排尘浓度执行50mg/Nmm3标准，

使中国火电装机容量在每年都大幅递增的同时，火电厂烟尘排放却逐年有所下降。虽然该标准仅相当于美、德等先进工业国家20世纪80年代的水平，但却亟大地推动了中国电除尘技术赶上世界先进水平，也使 …… 此处隐藏：3282字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……